一、项目概况：

广州西门子变压器厂位于广州市开发区东区，目前新建生产线配备了两套同步发电机组，辨别是5000KVA和15000KVA，用于变压器产品出厂前的各种实验所需电源。5000KVA发电机组的同步电动机采纳变压器降压启动，15000KVA发电机组的同步电动机由于功率较大，且有时须要对出口装备进行60HZ电源实验，所以选择使用高压变频器对其进行启动调速。当须要50HZ电源时，用高压变频器启动到50HZ后，对其进行同步投切到工频使用；当须要60HZ电源时，用变频器启动运行到60HZ使用。

图1：电气一次回路图；

它是由3个高压真空接触器KM1~KM3和2个高压隔分开关QS1和QS2组成（见上图）。请求KM1、KM2不能和KM3同时闭合，在电气上实现互锁。变频运行时，KM1和KM2闭合，KM3断开；工频运行时，KM3闭合，KM1和KM2断开，并且带同步投切功效，项目计划如上图所示。

装备参数：

电动机参数：额定电压：10000V 发电机参数：额定电压：11000V

额定电流：172.1A 额定电流：787.3A

额定功率：2600kW 额定功率：15000kW

额定转速：750/900 转额定转速：750/900转

额定励磁电压：46.6V 额定励磁电压：90.6V

额定励磁电流：452.2A 额定励磁电流：572.7A

额定功率因数：0.9超前 额定功率因数：0-0.1滞后

额定频率：50/60HZ 额定频率：50/60HZ

相数：3/单

高压变频器参数：型号：HARSVERT-S10/190 编号：10190

主控版本:M1.110 监控版本:V1.6.6-10190 级数:9级

额定容量：3250KVA 额定输入电压：10000V

额定输入频率：50HZ 额定输出电压：10000V

图2现场运行中的变频器和所带负载发电机组

图3现场变频器运行在60ＨＺ时

图４现场变频器使用的工艺操纵图

二、高压变频器与励磁柜和谐操纵调试

2.1高压变频器的启动调试

调试主板0-5V的输出电压对应励磁柜与电机的额定励磁电流，低压模仿调试正常，对其带电机操纵启动运行。

调试成果：操纵励磁电流稳固，正常启动。

2.2高压变频器的正常运行调试

正常启动以后就是保证能够正常运行，该装备有50HZ和60HZ之分。

调试成果：可以运行到５０/60ＨＺ并稳固运行。

2.３高压变频器的运行参数优化调试

正常启动后正常运行，保证电机的定子电流也就是变频器的输出电流尽量最小。理论上是当输出功率因数为１时的输出电流最小，但是须要励磁操纵柜进行主动调节，使电机的励磁电流随变频器的操纵进行不断调解，以使电机的定子电流最小。

调试成果：可以完整操纵电机在全体使用历程中定子端的电流最小化。

2.4高压变频器旁路后的励磁电流操纵

变频器带电机运行到５０ＨＺ后须要切换工频市电运行，保证正常切换历程的励磁电流操纵且稳固。

调试成果：在变频切换工频后，稳固操纵电机的励磁电流，满足发电机带负荷的才能。

2.5变频器选择运行60HZ时的励磁电流操纵

当选择变频器60HZ运行时，变频器本体对电机的励磁电流进行实时操纵。

调试成果：完整满足60HZ运行时的请求。

2.6当变频器50HZ运行切换到工频后的

电机的所有启动停机操纵都由变频器实行，当工频运行中须要停机时，须要操作变频器操纵柜上面的工频停机按钮，以便对励磁柜的进行灭磁操纵。

调试成果：完整满足电机的正常停机操纵及励磁操纵请求。

2.7变频器运行历程中呈现故障的操纵

当变频器运行历程中呈现故障，会跳KM1、KM2，并连发信号给励磁柜进行灭磁。

调试成果：满足故障停机操纵及励磁操纵请求。

三、高压变频器“同步投切”功效调试：

3.1同步投切功效介绍

图5同步投切原理图

同步投切有两种工况：一是变频投工频，二是工频投变频。这两种情形下，都请求变频器依据输入侧电网电压，进行输出电压同期。

关于工频投变频，原本负载处于工频运行，变频器接管到投切指令后启动，运行到工频，锁定电网电压频率、幅值和相位，然后，将变频器输出通过电抗器与工频电网并联向负载供电。在将负载从工频电网转移到变频器后，断开负载的工频供电支路，随后，负载由变频器驱动运行。

关于变频投工频，原本负载处于变频运行状况，变频器接管到投切恳求后，运行到工频，锁定电网电压频率、幅值和相位，然后，将工频输出合闸，变频器与工频电网并联向负载供电。在将负载从变频器转移到工频电网后，断开负载的变频供电支路，随后，负载由工频电网驱动。

该装备只有请求运行到50HZ后“变频切工频”，不请求“工频再切回变频”。

3.2同步投切的操纵历程

图6“变频切工频”逻辑图

“变频切工频”逻辑：按柜门“变频切工频”按钮后，变频器“PLC200”收到“投切恳求”指令。当运行频率等于输入频率后，PLC200发脉冲情势的恳求信号给主控箱。其逻辑如图6所示。主控箱收到该指令后对变频器输出进行锁相，锁相胜利后再给PLC发出工频容许合闸指令，由变频器的“PLC200”操纵KM3合闸，最后在KM3合闸胜利后再对KM2，KM1进行分闸操纵，直到KM1、KM2胜利分闸后，才算全体同步投切功效完成。

3.3同步电机同步投切调试步骤

（1）反省确认主回路高压线缆、励磁柜衔接准确。确认工频至电机回路的工频开关处于断开的地位，将变频输出至电机的开关闭合；

（2）给变频器高压上电，投60%励磁，变频启动同步机运行，察看并确认变频器输出电压、电机电流三相对称、正常的情形下，逐步升速至50Hz；

（3）校验变频器输入、输出检测线相序；

（4）校验同步投切高压线缆线序；

（5）变频器空载，进行输出电压锁相；

（6）变频器空载，进行不带电机同步投切；

（7）变频器空载，进行带电机同步投切。

四、总结

同步机以及同步投切功效的调试，必定要与励磁柜厂家配合好相干的操纵参数和功效的协同，才气完善实现对同步机的操纵。具备同步投切功效的高压变频器在同步机带同步发电机组上的利用，满足了生产工艺的特别请求，为高压变频器在新的利用范畴又迈进了坚实的一步，充沛体现了北京利德华福公司的勇敢创新精力和综合实力，其不愧是行业的领头企业。

参考材料：

1.《B01-070[1].3wince矢量操纵型人机界面操作手册PDF--20101214.pdf》；

2.《BLHB01-070[1].6安装调试及保护手册PDF.pdf》；

3.《高性能DSP操纵高压变频器.pdf》;

4.《同步电机调速现场调试培训.ppt》；

5.《同步机调试引导书.doc》；

6.《同步机和异步机的差异－倚鹏.pdf》。

作者简介：赖界刚，男，（1984―）四川人，服务于北京利德华福电气技能有限公司，长期从事变频器的技能支撑工作。

本文来自:中国传动网